Manfaat terbesar kapasitor filem organologam ialah ia menyembuhkan diri sendiri, yang menjadikan kapasitor ini salah satu kapasitor yang paling pesat berkembang hari ini.
Terdapat dua mekanisme berbeza untuk penyembuhan kendiri kapasitor filem terlogam: satu ialah penyembuhan kendiri nyahcas; yang satu lagi ialah penyembuhan kendiri elektrokimia. Yang pertama berlaku pada voltan yang lebih tinggi, jadi ia juga dirujuk sebagai penyembuhan kendiri voltan tinggi; kerana yang kedua juga berlaku pada voltan yang sangat rendah, ia sering dirujuk sebagai penyembuhan kendiri voltan rendah.
Pelepasan Penyembuhan Sendiri
Untuk menggambarkan mekanisme penyembuhan sendiri nyahcas, andaikan terdapat kecacatan pada filem organik antara dua elektrod berlogam dengan rintangan R. Bergantung pada sifat kecacatan, ia mungkin kecacatan logam, semikonduktor atau kecacatan berpenebat yang kurang baik. Jelas sekali, apabila kecacatan itu adalah salah satu yang pertama, kapasitor akan menyahcas dirinya sendiri pada voltan rendah. Hanya dalam kes yang kedua, apa yang dipanggil nyahcas voltan tinggi akan sembuh sendiri.
Proses penyembuhan kendiri nyahcas adalah sejurus selepas mengenakan voltan V pada kapasitor filem terlogam, arus ohm I=V/R melalui kecacatan tersebut. Oleh itu, ketumpatan arus J=V/Rπr2 mengalir melalui elektrod terlogam, iaitu, semakin dekat kawasan tersebut dengan kecacatan (semakin kecil r) dan semakin tinggi ketumpatan arusnya di dalam elektrod terlogam. Disebabkan oleh haba Joule yang disebabkan oleh penggunaan kuasa kecacatan W=(V2/R)r, rintangan R bagi semikonduktor atau kecacatan penebat berkurangan secara eksponen. Oleh itu, arus I dan penggunaan kuasa W meningkat dengan cepat, akibatnya, ketumpatan arus J1= J=V/πr12 meningkat mendadak di kawasan di mana elektrod terlogam sangat dekat dengan kecacatan, dan haba Joulenya boleh mencairkan lapisan terlogam di kawasan tersebut, menyebabkan arka antara elektrod terbang ke sini. Arka tersebut cepat tersejat dan membuang logam cair, membentuk zon pengasingan terlindung tanpa lapisan logam. Arka tersebut terpadam dan penyembuhan kendiri dicapai.
Disebabkan haba dan arka Joule yang dihasilkan dalam proses penyembuhan kendiri nyahcas, dielektrik di sekitar kecacatan dan kawasan pengasingan penebat permukaan dielektrik pasti rosak akibat kerosakan haba dan elektrik, dan dengan itu penguraian kimia, penggasan dan pengkarbonan, malah kerosakan mekanikal berlaku.
Daripada perkara di atas, untuk mencapai penyembuhan diri nyahcas yang sempurna, adalah perlu untuk memastikan persekitaran tempatan yang sesuai di sekitar kecacatan, jadi reka bentuk kapasitor filem organik terlogam perlu dioptimumkan untuk mencapai medium yang munasabah di sekitar kecacatan, ketebalan lapisan terlogam yang sesuai, persekitaran hermetik, dan voltan serta kapasiti teras yang sesuai. Apa yang dipanggil penyembuhan diri nyahcas sempurna ialah: masa penyembuhan diri sangat singkat, tenaga penyembuhan diri kecil, pengasingan kecacatan yang sangat baik, tiada kerosakan pada dielektrik di sekeliling. Untuk mencapai penyembuhan diri yang baik, molekul filem organik harus mengandungi nisbah atom karbon kepada hidrogen yang rendah dan jumlah oksigen yang sederhana, supaya apabila penguraian molekul filem berlaku dalam nyahcas penyembuhan diri, tiada karbon dihasilkan dan tiada pemendapan karbon berlaku untuk mengelakkan pembentukan laluan konduktif baharu, tetapi sebaliknya CO2, CO, CH4, C2H2 dan gas lain dihasilkan untuk memadamkan arka dengan peningkatan mendadak dalam gas.
Untuk memastikan media di sekeliling kecacatan tidak rosak semasa penyembuhan diri, tenaga penyembuhan diri tidak boleh terlalu besar, tetapi juga tidak terlalu kecil. Untuk menghilangkan lapisan penglogaman di sekeliling kecacatan, pembentukan zon penebat (rintangan tinggi), kecacatan akan diasingkan, untuk mencapai penyembuhan diri. Jelas sekali, tenaga penyembuhan diri yang diperlukan berkait rapat dengan logam lapisan penglogaman, ketebalan, dan persekitaran. Oleh itu, untuk mengurangkan tenaga penyembuhan diri dan mencapai penyembuhan diri yang baik, penglogaman filem organik dengan takat lebur logam yang rendah dilakukan. Di samping itu, lapisan penglogaman tidak boleh tebal dan nipis yang tidak sekata, terutamanya untuk mengelakkan calar, jika tidak, kawasan pengasingan penebat akan menjadi seperti cabang dan gagal mencapai penyembuhan diri yang baik. Semua kapasitor CRE menggunakan filem biasa, dan pada masa yang sama pengurusan pemeriksaan bahan masuk yang ketat, menyekat filem yang rosak di pintu, supaya kualiti filem kapasitor dijamin sepenuhnya.
Selain penyembuhan kendiri nyahcas, terdapat satu lagi, iaitu penyembuhan kendiri elektrokimia. Mari kita bincangkan mekanisme ini dalam artikel seterusnya.
Masa siaran: 18 Feb-2022
